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[交流]
【交流】所谓宇宙加速膨胀的观测根据
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所谓宇宙加速膨胀的观测根据 1990年哈勃空间望远镜升空，开始探测50亿光年之外的暗天体，去寻找50亿光年以及更遥远的超新星。因为超新星一爆炸，它的光度可以超过一个星系的总光度。结果发现，观测到的所有80亿光年以外的超新星的实际距离都比用哈勃定律算出来的更远。1998年的这项发现震惊了世界，被列为当年《科学》杂志十大科学进展之一。(这段文字引自文章访中国科学院国家天文台研究员李竞,2006-11-14)。这就是所谓宇宙加速膨胀的观测根据。 在天文观测中距离的推算有多种方法，对不同距离的天体通常采用不同的推算方法。其中对遥远天体的距离推算最常用的方法是光度距离计算方法。其原理就是：发光的天体离我们越远看起来越暗。具体的计算公式是： 见附件（1） 其中L是遥远天体的发光强度，F是我们观测时接收到的天体的光信号强度。对遥远超新星距离的推算就是这样计算出来的。 从公式（1）我们可以看出，用这种办法计算出来的距离是有前提假设条件的。这个前提假设条件就是：从遥远天体发出的光在传播到接收仪器的过程中，除了距离效应外不存在有任何其它可以使星光减弱的物理过程。如果在遥远天体发出的光在传播过程中存在有可以使星光减弱的物理过程，则用公式（1）计算出来的遥远天体的距离就要比实际距离大。因为我们仪器接收到的光信号强度比理想的光信号强度要小。用哈勃定律算出来的距离和这个使星光减弱的物理过程无关，因此比较接近于遥远天体的实际距离。而用公式（1）计算出来遥远天体的距离，由于在遥远天体发出的光在传播过程中存在有可以使星光减弱的物理过程，所以要比实际距离大。这就是为什么所有用哈勃空间望远镜观测到的80亿光年以外的超新星计算出来的距离都比用哈勃定律算出来的更远的实真原因。 那么是什么物理过程使用哈勃空间望远镜观测到的80亿光年以外的超新星的光信号强度变小？根据2008年5月国外媒体报道：“一个由多国天文学家组成的研究小组日前称，他们最近利用欧洲航天局发射的XMM—牛顿X射线卫星在宇宙中寻找到了部分失踪物质。。。。。。。天文学家们使用XMM—牛顿天文台对一对星系团Abell 222和Abell 223进行了观测，这对星系团距离地球23亿光年远，星系团系统的图像和光谱显示有一道热气体桥将两个星系团联结起来。研究小组的负责人、荷兰太空研究所的诺伯特•沃纳说：“我们在桥或网丝中观测到的这个热气体，可能是宇宙网中散漫气体温度和密度最高的一部分，这部分被认为是宇宙中约半数重子物质的组成物。。。。。。”（作者：刘妍 来源：新浪科技）。从这里我们可以看到，在广阔的宇宙空间中，存在有散漫的高温气体。这些散漫的高温气体应当是出于电离状态。这些出于电离状态的气体中存在有大量的自由电子。这些自由电子会对在其中传播的光信号强度减弱。在距离小的时候，这个减弱效应不明显。但在大距离的情况下，这个减弱效应就显现出来。这就是用哈勃空间望远镜观测到的80亿光年以外的超新星的光信号强度变小的物理原因。而在1998年，天文学家还没有发现这个物理原因，因此得出了所谓宇宙加速膨胀的结论。 [ Last edited by twxz on 2009-9-7 at 11:06 ] |
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2楼2009-09-07 21:08:51
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小木虫先生，在天文观测中距离的推算有多种方法，不同距离范围的天体采用不同的距离推算方法。距离近的恒星可以用三角测量方法。对稍远点的天体，三角测量方法失效，于是用你所提到的变星（造父变星）的周光关系来推算。但它只适合确定我们银河系邻近的一些星系距离的测定。哈勃在建立哈勃关系时就是用的这个方法。但对遥远的星系，你所提到的变星的周光关系方法也无法应用。因为i对遥远的星系观测时，要在其中分辨，观测到变星非常困难。因为单个变星的亮度太小了。超新星在爆炸时，它的光度可以超过一个星系的总光度。而一个星系中可以有数以亿计的恒星。所以对遥远的星系，现在采用Ia型超新星爆炸的光度作为标准进行距离推算。 关于用非专业杂志的话作为参考文献问题，我认为只要经过核对，它所报道的是事实，在博文中引用没有什么不好，反而有利于非专业科技人员对问题的理解。关于XMM—牛顿X射线卫星的观测结果，在上海天文台网站上有据美国《科学》杂志在线版做出同样报道。当然，如果作为正式论文发表，就不能这样引用参考文献。谢谢你的建议。 |
3楼2009-09-07 23:09:42
小木虫:)
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4楼2009-09-08 16:08:09
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“观测的结论全世界都相信只有，观测者本人不信”。这句话是有点道理。正如李淼先生所说：“你从数据里面得到的一些理论参数的空间太大了，你根本不能说你的暗能量应该是什么样的性质，空间太大了，这里面猫腻非常多。……”。小木虫先生大概就是太过于相信文献上文章的结论。 我并没有“陷入怀疑主义”。你虽然不是搞观测的，但你应当知道，在设计实验方案和用实验结果检验理论时是需要做一些近似假设。这些近似假设是否合理是至关重要。但是现在有一些理论家和实验家为了抢先发表文章常常不顾这一点。正如李淼先生所说： “98年发现（指宇宙加速膨胀）以后引起的震动，理论物理界没有震动得很大，天文学界震动得很大，就相当于这个图，当时我在加州的时候，洛杉矶发生了我不知道你们知不知道著名的骚乱，黑人反对一个判决，很多商店被抢劫了，这个相当于一些理论家和实验家，每一个人都来分一块蛋糕，后来理论物理学家也来抢，包括我自己”。 我只是对推导出IA型超新星距离的前提近似假设是否合理进行分析。我的这个分析是否合理对你这个搞物理的博士应当不难判断。和是否搞天文没有什么关系。 关于和天文台内行讨论问题，这篇帖子中的观点我还没有和天文台内行讨论过。不过，我以前一些文章我曾通过电子邮件和天文台内行进行过讨论。结果如我在“宇宙加速膨胀理论是如何出笼的？”的帖子中所说的那样：“例如，陈学雷先生在评论我和ChJAA 的争论时就认为:他们之所以拒绝你的论文，是因为如果你是对的，那么整个宇宙学就都错了。当然，也可能我们大家都错了，你是对的，那么你就是爱因斯坦，不过这个世界上爱因斯坦毕竟不太多，这种可能性也就很小（陈学雷先生在后面还具体提到是99.99%是错误的），这就是为什么尽管没找到你的具体错误，却仍然拒绝你的论文的原因”。 我想，“因为如果你是对的，那么整个宇宙学就都错了。当然，也可能我们大家都错了，你是对的，那么你就是爱因斯坦，不过这个世界上爱因斯坦毕竟不太多，这种可能性也就很小”这句话大概能够说明为什么我给许多天文界同行发去电子邮件讨论问题时大部分人没有给我回复的原因。 |
5楼2009-09-09 07:41:08